(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置したテーブルを往復移動させると共に、回転する砥石を前記ワークに接触させて行う研削を、前記砥石の送りを複数回に分けて行う複合材の研削方法において、
前記複数回の研削の後の仕上げ研削時に、前記砥石を前記ワークから離して砥石の形状を復元させ、その後、前記複数回の研削と同一の回数の研削を、それぞれの回の送り量と同一の送り量により行い、硬度が異なる複合材からなるワークの複合材の接合部分を含む面を一平面状に研削することを特徴とする複合材の研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砥石が回転するとともに硬度が異なる複合材からなるワークに接触しながらそのワークの複合材の接合部分を含む面の研削を行う、平面研削盤等による複合材の研削方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平面研削盤による研削は、以下のように行われている。まず、図３に示すように、平面研削盤の砥石ヘッド１６を下方（図３矢印方向）へ送り出し、回転している砥石１８をワークＷに接近させる。そして、ワークＷが支持されているテーブル２２を、ガイドレール２１上で水平方向に移動させることにより、ワークＷと砥石１８が接触し研削が行われる。ここで、ワークＷの研削量は、砥石１８を下方に送り出す送り量によって決定される。例えば、中央に凹部を有するワークＷの表面を０．３μｍ研削するために０．１μｍごとの研削を行う場合は、送り量を０．１μｍに設定して、研削を３回行う。そして、仕上げ時に、砥石１８の送り量をゼロにした研削、いわゆるスパークアウトを行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、研削時には、砥石１８はワークＷに対する圧力により微妙に変形している。即ち、ワークＷの平面部Ｗ１に対しては、自動車のタイヤが道路面に対して接触する際に変形するように、砥石１８の形状が変形しワークＷに対する接触面が増加する。また、ワークＷのエッジ部Ｗ２に対しては、図４（ａ）に示すように砥石１８はエッジ部Ｗ２の形状に沿うように変形するため、その結果図４（ｂ）に示すようにコーナが丸くなるとともに、砥石の送り量よりも実際の研削量は少なくなる。
【０００４】
また、砥石１８の変形量はワークＷの材質によっても異なり、硬い材質のワークＷに対しては砥石１８の変形量が大きくなる一方、柔らかい材質のワークＷに対しては砥石１８の変形量が小くなる。従って、図５に示すような、例えばプラスチック部Ｗ３と金属部Ｗ４との複合材からなるワークＷでは、プラスチック部Ｗ３の方が金属部Ｗ４より砥石送り量に近い量だけ研削され、言い換えれば、金属部Ｗ４の研削量が所要の量より少なくなり、両材料の接合部分が図５に示すようになだらかな円弧状又は斜面状に削られてしまう。
【０００５】
これらの問題に対して、従来は仕上げ時に前述のスパークアウトが行われるが、砥石１８の送り量がゼロになるだけで、砥石１８の変形は維持されたままである。従って、仕上げ研削を行っても、上記各問題を解決することが困難であった。
【０００６】
本発明は、ワーク加工時に砥石の形状の変形による加工精度の低下を防ぎ、より精度の高い研削をすることができる複合材の研削方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークを載置したテーブルを往復移動させると共に、回転する砥石を前記ワークに接触させて行う研削を、前記砥石の送りを複数回に分けて行う複合材の研削方法において、
前記複数回の研削の後の仕上げ研削時に、前記砥石を前記ワークから離して砥石の形状を復元させ、その後、前記複数回の研削と同一の回数の研削を、それぞれの回の送り量と同一の送り量により行い、硬度が異なる複合材からなるワークの複合材の接合部分を含む面を一平面状に研削することを要旨とする。上記構成によれば、仕上げ研削時に、砥石の形状を復元させることと複数回の研削とを行うようにした。このため、複合材からなるワークの複合材の接合部分を含む面を一平面状に研削できるので、加工精度が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の研削方法を平面研削盤を用いて具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、平面研削盤１１の基台１２の上面後部には、前後方向（図２の左右方向）に延びるレール１３が設けられ、レール１３上には、コラム１４がモータ１５により前後方向へ移動可能に支持されている。
【００１１】
コラム１４の前面には、砥石ヘッド１６がモータ２０により鉛直方向へ移動可能に支持されている。砥石ヘッド１６には、前後方向へ延びる砥石軸１７がモータ１９により回転可能に支持されている。この砥石軸１７には、円盤状に形成された砥石１８が固定されている。この砥石１８は、例えば、ダイヤモンドよりなる砥粒をボンドにて固めて円盤状に成型したものである。
【００１２】
基台１２の上面前部には、図１の左右方向へ延びる一対のガイドレール２１が設けられている。両ガイドレール２１，２１には、テーブル２２が左右方向へ移動可能に支持されている。テーブル２２の上面には、ワークＷが固定可能になっている。ワークＷは、中央に凹部が形成されており、平面部Ｗ１とエッジ部Ｗ２を有する。
【００１３】
次に、平面研削盤１１によりワークＷの表面を、例えば、説明を理解しやすいように、０．３μｍ研削するとして、その方法を説明する。ワークＷを研削する際は、モータ１９により砥石１８を回転させるとともに、モータ２０を正回転させて砥石ヘッド１６を下方へ送り出す。このときの送り量はワークＷの１工程につき０．１μｍに設定し、ワークＷが搭載されたテーブル２２を、ガイドレール２１上で水平方向（図３右方向）に移動させることにより、ワークＷと砥石１８が接触し初回の研削が行われる。この結果、ワークＷは研削面Ｐ１まで研削される。この時点で、砥石１８はワークＷに対する圧力により変形しており、ワークＷに対する接触面が増加している。続いて、テーブル２２を図３左方向に移動させて２回目の研削を行う。この結果、ワークＷは研削面Ｐ２まで研削され、総研削量は０．２μｍとなる。同様にして総研削量が０．３μｍとなるように３回目の研削を続行する。ここで、モータ２０を逆回転させて砥石ヘッド１６を上方に移動させ、砥石１８をワークＷから離す。
【００１４】
次に、砥石ヘッド１６を下方へ送り出し、初回研削と同じ位置で研削動作を再開する。そして、前述した２回目、３回目の研削動作と同じ研削動作を行わせる。このとき砥石１８の変形のために、研削量が少なく、総研削量が０．３μｍ未満であった場合には、砥石１８は１〜３回目のいずれかの工程でワークＷに接触して、ワークＷを研削する。そして、この研削の場合は、砥石１８が変形していないため、所要量の研削が行われる。そして、総研削量が０．３μｍとなるまで、以上の研削工程を繰り返す。
【００１５】
上記実施形態の研削方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、砥石１８をワークＷから離し、砥石１８の形状が復元した状態で再度砥石１８をワークＷに接触させて仕上げ研削を行っている。このため、砥石１８の変形による影響を受けにくく、所要量の研削を行うことができ、加工精度を向上することができる。従って、図４に示すような、ワークＷのエッジ部Ｗ２の研削においても、エッジが丸くなることを低減できる。また、図５に示すような、複合材からなるワークＷの研削においても、複合材の接合部分を含む面を一平面状に研削できる。
【００１６】
（２）また、仕上げ研削を複数回行っているため、ワークＷの研削をより精度よく行うことができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００１７】
・また、上記実施形態に、さらにスパークアウトの工程を加えてもよい。即ち、送り量をゼロに設定した研削を再度行うことにより、研削面Ｐ３をよりなめらかに加工することができる。
【００１８】
・また、仕上げ研削に際して、スパークアウトの工程を実行してもよい。例えば、０．３μｍの研削を行う場合に、０．１μｍの研削を３回行った後、送り量ゼロの仕上げ研削を行ってもよい。
【００１９】
・また、砥石１８復元のために空回転させる工程は、毎回の研削後に行ってもよい。この場合、研削を連続して行う場合より、加工のための時間を要するが、砥石１８の変形をその度に復元できるため、研削の精度を向上させることができる。
【００２０】
・復元のために相当時間を要する場合は、砥石１８の回転を一旦止めてもよい。
・なお、請求項１の記載中「ワークから離して前記砥石の形状を復元させ」る際の「ワークから離して」とは、ワークと砥石が接触するかしないかの臨界点における状態も含まれるものとする。
【００２１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、砥石の形状が復元した状態で再度砥石をワークに接触させて仕上げ研削が行われるため、加工精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態の平面研削盤を示す正面図。
【図２】  同平面研削盤の側面図。
【図３】  同平面研削盤によりワークを研削する状態を示す拡大側面図。
【図４】  ワークのコーナ部の研削状態を示す拡大側面図。
【図５】  複合材からなるワークの研削状態を示す側面図。
【符号の説明】
Ｗ…ワーク、１１…平面研削盤、１８…砥石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004511699.tif 000004
【図４】
0004511699.tif 000005
【図５】
0004511699.tif 000006